Связь рентгеновского излучения с другим электромагнитным излучением в пределах электромагнитного спектра.

Британская викторина

36 вопросов из самых популярных научных викторин «Британники»

Насколько хорошо вы знаете астрономию? А как насчет квантовой механики? В этой викторине вы ответите на 36 самых сложных вопросов из самых популярных викторин «Британника» о науках.Его завершат только лучшие мастера викторины.

Рентгеновские лучи обычно образуются при ускорении (или замедлении) заряженных частиц; примеры включают пучок электронов, падающий на металлическую пластину в рентгеновской трубке, и циркулирующий пучок электронов в ускорителе синхротронных частиц или накопительном кольце. Кроме того, высоковозбужденные атомы могут излучать рентгеновские лучи с дискретными длинами волн, характерными для расстояний между уровнями энергии в атомах. Рентгеновская область электромагнитного спектра находится далеко за пределами видимого диапазона длин волн.Однако прохождение рентгеновских лучей через материалы, включая биологические ткани, можно регистрировать с помощью фотопленок и других детекторов. Анализ рентгеновских снимков тела — чрезвычайно ценный медицинский диагностический инструмент.

Рентгеновские лучи — это форма ионизирующего излучения — при взаимодействии с веществом они обладают достаточной энергией, чтобы заставить нейтральные атомы выбрасывать электроны. Благодаря этому процессу ионизации энергия рентгеновских лучей откладывается в веществе. Проходя через живую ткань, рентгеновские лучи могут вызывать вредные биохимические изменения генов, хромосом и других компонентов клетки.Биологические эффекты ионизирующего излучения, которые сложны и сильно зависят от продолжительности и интенсивности воздействия, все еще активно изучаются ( см. радиационное поражение). Рентгеновская лучевая терапия использует эти эффекты для борьбы с ростом злокачественных опухолей.

Рентгеновские лучи были открыты в 1895 году немецким физиком Вильгельмом Конрадом Рентгеном при исследовании влияния электронных лучей (тогда называемых катодными лучами) на электрические разряды через газы низкого давления.Рентген обнаружил поразительный эффект, а именно то, что экран, покрытый флуоресцентным материалом, расположенный снаружи разрядной трубки, будет светиться, даже если он защищен от прямого видимого и ультрафиолетового света газового разряда. Он пришел к выводу, что невидимое излучение трубки проходит через воздух и вызывает флуоресценцию экрана. Рентгену удалось показать, что излучение, ответственное за флуоресценцию, исходит из точки, где электронный луч попадает на стеклянную стенку разрядной трубки.Непрозрачные объекты, помещенные между трубкой и экраном, оказались прозрачными для новой формы излучения; Рентген наглядно продемонстрировал это, сделав фотографическое изображение костей человеческой руки. Его открытие так называемых рентгеновских лучей было встречено во всем мире научным и популярным энтузиазмом, и, наряду с открытиями радиоактивности (1896 г.) и электрона (1897 г.), оно положило начало изучению атомного мира и эре современной физики .

Что такое рентгеновские лучи? Факты об электромагнитном спектре и их использование

Рентгеновские лучи — это типы электромагнитного излучения, которые, вероятно, наиболее известны своей способностью видеть сквозь кожу человека и обнаруживать изображения костей под ней. Достижения в области технологий привели к появлению более мощных и сфокусированных рентгеновских лучей, а также все более широкому применению этих световых волн, от визуализации крошечных биологических клеток и структурных компонентов материалов, таких как цемент, до уничтожения раковых клеток.

Рентгеновские лучи грубо подразделяются на мягкие и жесткие. Мягкое рентгеновское излучение имеет относительно короткие длины волн, около 10 нанометров (нанометр составляет одну миллиардную метра), поэтому они попадают в диапазон электромагнитного (ЭМ) спектра между ультрафиолетовым (УФ) светом и гамма-лучами. Жесткое рентгеновское излучение имеет длину волны около 100 пикометров (пикометр составляет одну триллионную часть метра). Эти электромагнитные волны занимают ту же область электромагнитного спектра, что и гамма-лучи. Единственное различие между ними заключается в их источнике: рентгеновские лучи производятся ускорением электронов, тогда как гамма-лучи производятся атомными ядрами в одной из четырех ядерных реакций.

История рентгеновских лучей

Рентгеновские лучи были открыты в 1895 году Вильгельмом Конрадом Рентгеном, профессором Вюрцбургского университета в Германии. Согласно «Истории радиографии» Центра неразрушающих ресурсов, Рентген заметил кристаллы возле высоковольтной электронно-лучевой трубки, демонстрирующие флуоресцентное свечение, даже когда он закрывал их темной бумагой. Некоторая форма энергии вырабатывалась трубкой, которая проникала в бумагу и заставляла кристаллы светиться. Рентген назвал неизвестную энергию «рентгеновским излучением».«Эксперименты показали, что это излучение может проникать в мягкие ткани, но не в кости, и дает теневые изображения на фотопластинках.

За это открытие в 1901 году Рентген был удостоен самой первой Нобелевской премии по физике.

Источники рентгеновского излучения и эффекты

Рентгеновские лучи могут быть произведены на Земле, посылая высокоэнергетический пучок электронов, врезающихся в атом, такой как медь или галлий, по словам Келли Гаффни, директора Стэнфордского источника синхротронного излучения.Когда луч попадает в атом, электроны во внутренней оболочке, называемой s-оболочкой, сталкиваются, а иногда и выбрасываются со своей орбиты. Без этого электрона или электронов атом становится нестабильным, и поэтому, чтобы атом «расслабился» или вернулся в состояние равновесия, по словам Гаффни, электрон в так называемой 1p-оболочке падает, чтобы заполнить пробел. Результат? Выпущен рентгеновский снимок.

«Проблема в том, что флуоресценция [или испускаемый рентгеновский свет] распространяется во всех направлениях», — сказал Гаффни Live Science.«Они не являются направленными и не фокусируемыми. Это не очень простой способ создать высокоэнергетический и яркий источник рентгеновских лучей».

Войдите в синхротрон, тип ускорителя частиц, который ускоряет заряженные частицы, такие как электроны, по замкнутой круговой траектории. Базовая физика предполагает, что всякий раз, когда вы ускоряете заряженную частицу, она испускает свет. По словам Гаффни, тип света зависит от энергии электронов (или других заряженных частиц) и магнитного поля, которое толкает их по кругу.

Поскольку синхротронные электроны достигают скорости, близкой к скорости света, они выделяют огромное количество энергии, особенно рентгеновского излучения. И не просто рентгеновские лучи, а очень мощный пучок сфокусированного рентгеновского света.

Синхротронное излучение было впервые обнаружено в компании General Electric в США в 1947 году, согласно данным Европейского центра синхротронного излучения. Это излучение считалось неприятным, потому что оно заставляло частицы терять энергию, но позже в 1960-х годах оно было признано светом с исключительными свойствами, которые преодолели недостатки рентгеновских трубок.Одна интересная особенность синхротронного излучения состоит в том, что оно поляризовано; то есть электрическое и магнитное поля фотонов все колеблются в одном и том же направлении, которое может быть линейным или круговым.

«Поскольку электроны релятивистские [или движутся со скоростью, близкой к скорости света], когда они излучают свет, он в конечном итоге фокусируется в прямом направлении», — сказал Гаффни. «Это означает, что вы получаете не только рентгеновские лучи нужного цвета, и не только их много, потому что у вас хранится много электронов, они также предпочтительно излучаются в прямом направлении.»

Рентгеновское изображение

Из-за своей способности проникать в определенные материалы, рентгеновские лучи используются в нескольких приложениях неразрушающей оценки и тестирования, в частности, для выявления дефектов или трещин в конструктивных элементах. Согласно Ресурсному центру неразрушающего контроля,» Радиация » направляется через деталь на пленку или другой детектор. Получившаяся теневая диаграмма показывает «внутренние особенности» и «здоровая ли деталь». Это тот же метод, который используется в кабинетах врачей и стоматологов для создания рентгеновских изображений костей и зубов соответственно.[Изображения: потрясающие рентгеновские снимки рыб]

Рентгеновские лучи также необходимы для проверки безопасности перевозки грузов, багажа и пассажиров. Электронные детекторы изображения позволяют в реальном времени визуализировать содержимое пакетов и других предметов пассажиров.

Изначально рентгеновские лучи использовались для визуализации костей, которые были легко отличимы от мягких тканей на пленке, доступной в то время. Однако более точные системы фокусировки и более чувствительные методы обнаружения, такие как улучшенные фотопленки и электронные датчики изображения, позволили различать все более мелкие детали и тонкие различия в плотности тканей при использовании гораздо более низких уровней экспозиции.

Кроме того, компьютерная томография (КТ) объединяет несколько рентгеновских изображений в трехмерную модель интересующей области.

Подобно компьютерной томографии, синхротронная томография может отображать трехмерные изображения внутренних структур таких объектов, как инженерные компоненты, согласно Центру материалов и энергетики им. Гельмгольца.

Рентгеновская терапия

Лучевая терапия использует высокоэнергетическое излучение для уничтожения раковых клеток путем повреждения их ДНК. Поскольку лечение также может повредить нормальные клетки, Национальный институт рака рекомендует тщательно спланировать лечение, чтобы минимизировать побочные эффекты.

По данным Агентства по охране окружающей среды США, так называемое ионизирующее излучение рентгеновских лучей поражает сфокусированную область с достаточной энергией, чтобы полностью отделить электроны от атомов и молекул, тем самым изменяя их свойства. В достаточных дозах это может повредить или разрушить клетки. Хотя это повреждение клеток может вызвать рак, его также можно использовать для борьбы с ним. Направляя рентгеновские лучи на раковые опухоли, он может уничтожить эти аномальные клетки.

Рентгеновская астрономия

По словам Роберта Паттерсона, профессора астрономии в Университете штата Миссури, небесные источники рентгеновского излучения включают тесные двойные системы, содержащие черные дыры или нейтронные звезды.В этих системах более массивный и компактный звездный остаток может отделить материал от своей звезды-компаньона, чтобы сформировать диск чрезвычайно горячего газа, излучающего рентгеновские лучи, по мере того, как он движется по спирали внутрь. Кроме того, сверхмассивные черные дыры в центрах спиральных галактик могут излучать рентгеновские лучи, поскольку они поглощают звезды и газовые облака, попадающие в зону их гравитационной досягаемости.

Рентгеновские телескопы используют малоугловые отражения для фокусировки этих высокоэнергетических фотонов (света), которые в противном случае прошли бы через обычные зеркала телескопа.Поскольку атмосфера Земли блокирует большинство рентгеновских лучей, наблюдения обычно проводятся с использованием высотных аэростатов или орбитальных телескопов.

Дополнительные ресурсы

Эта страница была обновлена ​​5 октября 2018 г. управляющим редактором Live Science Жанной Брайнер.

лучей | Управление научной миссии

РЕНТГЕНОВСКИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ И ЭНЕРГИЯ

Рентгеновские лучи имеют гораздо более высокую энергию и гораздо более короткие длины волн, чем ультрафиолетовый свет, и ученые обычно относятся к рентгеновским лучам с точки зрения их энергии, а не длины волны.Частично это связано с тем, что рентгеновские лучи имеют очень маленькие длины волн, от 0,03 до 3 нанометров, настолько малы, что некоторые рентгеновские лучи имеют размер не больше одного атома многих элементов.

На этой мозаике из нескольких изображений центральной части нашей галактики Млечный Путь, сделанных рентгеновской обсерваторией Чандра, видны сотни белых карликов, нейтронных звезд и черных дыр. По отдельности Солнечная и гелиофизическая обсерватория (SOHO) сфотографировала эти изображения Солнца, представляющие полный солнечный цикл с 1996 по 2006 год.Предоставлено: NASA / UMass / D.Wang et al. Изображения Солнца с SOHO — Консорциум EIT: NASA / ESA

ОТКРЫТИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Рентгеновские лучи были впервые обнаружены и задокументированы в 1895 году немецким ученым Вильгельмом Конрадом Рентгеном. Он обнаружил, что потоки рентгеновских лучей через руки и кисти создают подробные изображения костей внутри. Когда вам делают рентгеновский снимок, на одну сторону вашего тела надевают чувствительную к рентгеновскому излучению пленку, и рентгеновские лучи проходят сквозь вас. Поскольку кости плотные и поглощают больше рентгеновских лучей, чем кожа, тени от костей остаются на рентгеновской пленке, а кожа кажется прозрачной.

Рентгеновский снимок зубов. Вы видите наполнение?

Рентгеновский снимок годовалой девочки, проглотившей булавку. Вы можете это найти?

Пики излучения нашего Солнца наблюдаются в видимом диапазоне, но корона Солнца намного горячее и излучает в основном рентгеновские лучи. Для изучения короны ученые используют данные, собранные детекторами рентгеновского излучения на спутниках, находящихся на орбите вокруг Земли.Японский космический аппарат Hinode сделал эти рентгеновские изображения Солнца, которые позволяют ученым видеть и регистрировать потоки энергии внутри короны.

Предоставлено: Hinode JAXA / NASA / PPARC

ТЕМПЕРАТУРА И СОСТАВ

Физическая температура объекта определяет длину волны испускаемого им излучения. Чем горячее объект, тем короче длина волны пикового излучения. Рентгеновские лучи исходят от объектов, температура которых составляет миллионы градусов Цельсия, таких как пульсары, остатки галактических сверхновых и аккреционный диск черных дыр.

Из космоса рентгеновские телескопы собирают фотоны из заданной области неба. Фотоны направляются на детектор, где они поглощаются, и регистрируются энергия, время и направление отдельных фотонов. Такие измерения могут дать подсказки о составе, температуре и плотности далеких небесных сред. Из-за высокой энергии и проницаемости рентгеновских лучей, рентгеновские лучи не будут отражаться, если они попадут в зеркало (почти так же, как пули врезаются в стену).Рентгеновские телескопы фокусируют рентгеновские лучи на детекторе, используя зеркала скользящего падения (точно так же, как пули рикошетируют, когда они ударяются о стену под скользящим углом).

Марсоход НАСА, Spirit, использовал рентгеновские лучи для обнаружения спектральных признаков цинка и никеля в марсианских породах. В приборе Alpha Proton X-Ray Spectrometer (APXS) используются два метода: один для определения структуры, а другой — для определения состава. Оба эти метода лучше всего работают с более тяжелыми элементами, такими как металлы.

СУПЕРНОВА

Поскольку атмосфера Земли блокирует рентгеновское излучение, телескопы с детекторами рентгеновского излучения должны быть расположены над поглощающей атмосферой Земли.Остаток сверхновой Кассиопея A (Cas A) был получен тремя крупными обсерваториями НАСА, и данные всех трех обсерваторий были использованы для создания изображения, показанного ниже. Инфракрасные данные космического телескопа Спитцера окрашены в красный цвет, оптические данные космического телескопа Хаббла — желтые, а рентгеновские данные из рентгеновской обсерватории Чандра — зеленые и синие.

Рентгеновские данные показывают горячие газы с температурой около десяти миллионов градусов по Цельсию, которые образовались, когда материал, выброшенный сверхновой, врезался в окружающий газ и пыль со скоростью около десяти миллионов миль в час.Сравнивая инфракрасные и рентгеновские изображения, астрономы узнают больше о том, как относительно холодные частицы пыли могут сосуществовать в сверхгорячем газе, производящем рентгеновские лучи.

Источник: рентгеновский снимок: NASA / CXC / SAO; Оптический: NASA / STScI; Инфракрасный: NASA / JPL-Caltech / Steward / O.Krause et al.

АВРОРА ЗЕМЛИ В РЕНТГЕНОВСКОМ ИЗЛУЧЕНИИ

Солнечные бури на Солнце выбрасывают к Земле облака энергичных частиц. Эти высокоэнергетические частицы могут быть захвачены магнитосферой Земли, создавая геомагнитные бури, которые иногда приводят к полярным сияниям.Энергичные заряженные частицы Солнца, вызывающие полярное сияние, также заряжают энергией электроны в магнитосфере Земли. Эти электроны движутся вдоль магнитного поля Земли и в конечном итоге ударяются о ионосферу Земли, вызывая рентгеновское излучение. Эти рентгеновские лучи не опасны для людей на Земле, потому что они поглощаются нижними частями атмосферы Земли. Ниже приведено изображение рентгеновского сияния, полученное прибором Polar Ionospheres X-ray Imaging Experiment (PIXIE) на борту спутника Polar.

Предоставлено: POLAR, PIXIE, NASA

Начало страницы | Далее: Гамма-лучи

Цитирование

APA

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Управление научных миссий. (2010). Рентген. Получено [вставить дату — например, 10 августа 2016 г.] , с веб-сайта NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/11_xrays

MLA

Управление научной миссии. «Рентгеновские лучи» NASA Science . 2010. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. [укажите дату — например, 10 августа 2016 г.] http://science.nasa.gov/ems/11_xrays

Что такое рентгеновские лучи? Простое введение

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 26 декабря 2020 г.

Если бы наши глаза могли обнаруживать сверхэнергетические формы излучения, такие как рентгеновские лучи, смотреть на наших друзей было бы в целом более сюрреалистичным опытом: мы были бы способность видеть сквозь кожу и наблюдать за своими костями покачиваясь внизу! Возможно, нам повезло, что у нас нет такого рода способности, но мы по-прежнему можем пользоваться преимуществами использования X все равно лучи: они очень важны в медицине, науке исследования, астрономия и промышленность.Давайте подробнее рассмотрим, что такое рентгеновские лучи, как они работают и как мы их делаем!

Фото: Когда-то с рентгеновскими лучами приходилось обращаться как с старомодными фотографиями. Теперь их так же легко изучать и хранить, как цифровые фотографии на экранах компьютеров. Фото Кейси Зикмунд любезно предоставлено ВВС США.

Что такое рентгеновские лучи?

Представьте, что вам пришлось изменить дизайн света, чтобы сделать его немного более мощным — чтобы вы могли видеть сквозь тела, здания и все остальное, что вам нравится.Вы могли бы придумать что-то вроде рентгеновских лучей.

Рентгеновские лучи — это своего рода сверхмощная версия обычного света: более высокоэнергетическая форма электромагнитное излучение, которое движется со скоростью света прямыми линиями (как световые волны). Если бы вы могли прикрепить Рентгеновские лучи на листе бумаги и измерения их, вы найдете их длина волны (расстояние между одним гребнем волны и другим) был в тысячи раз короче обычного света. Это означает, что их частота (как часто они шевелятся) соответственно больше.И поскольку энергия электромагнитные волны напрямую связаны с их частотой, рентгеновские лучи гораздо более энергичны и проницательны, чем световые волны. Итак, вот самое важное, что вам нужно запомнить: рентгеновские лучи могут путешествовать через вещи, которые обычные световые волны не могут, потому что они намного больше энергичный.

Изображение: Электромагнитный спектр с полосой рентгеновского излучения, выделенной желтым цветом справа. Вы можете видеть, что рентгеновские лучи имеют более короткие длины волн, более высокие частоты и более высокую энергию, чем большинство других типы электромагнитного излучения и не проникают в атмосферу Земли.Их длины волн примерно того же масштаба, что и размеры атомов. Изображение предоставлено НАСА (перейдите по этой ссылке, чтобы получить более крупную и четкую версию этого изображения).

Все мы знаем, что некоторые материалы (например, стекло и пластик) пропускают свет их очень легко, в то время как другие материалы (например, дерево и металл) не надо. Точно так же есть материалы, которые позволяют рентгеновским лучам проходят прямо через них — и материалы, которые задерживают рентгеновские лучи их следы. Почему это? Когда рентгеновские лучи попадают в материал, они должны пробиваться сквозь скопище атомов, если они собираются выйти с другой стороны.Что действительно мешает им, так это электроны кружат вокруг этих атомов. Чем больше электронов, чем больше у них шансов поглотить рентгеновские лучи и тем меньше вероятность того, что Рентгеновские лучи должны выходить из материала. Рентгеновские лучи будут проходить сквозь материалы, сделанные из более легких атомов с относительно небольшим количеством электронов (например, как кожа, построенная из молекул на основе углерода), но они их остановили более тяжелые атомы с большим количеством электронов. Свинец, тяжелый металл, вокруг каждого из которых вращается 82 электрона. атомов, особенно хорошо задерживает рентгеновские лучи.(Вот почему рентген техники в больницах носят свинцовые фартуки и стоят за свинцовыми экраны.) Тот факт, что некоторые материалы пропускают через себя рентгеновские лучи лучше, чем другие, действительно оказывается очень полезным.

Artwork: Свинец — тяжелый элемент, который вы найдете внизу. периодической таблицы Менделеева: ее атомы содержат много протонов и нейтронов, поэтому они очень плотные и тяжелые. Свинец очень хорошо останавливает рентгеновские лучи.

Для чего используются рентгеновские лучи?

Рентгеновские лучи полезны по-разному, от изучения кариеса во рту до обнаружения событий в далеких галактиках.

Медицина

Рентгеновские лучи впервые нашли в медицине — и они до сих пор остаются лучшими. известен как медицинский инструмент, используемый как для диагностики, так и для лечения. Жесткий такие материалы, как кости и зубы, очень хорошо поглощают рентгеновские лучи, в то время как мягкие ткани, такие как кожа и мышцы, пропускают лучи прямо через. Это делает рентгеновские снимки (которые выглядят как тени вещей внутри вашего тела) чрезвычайно полезно для всех виды медицинского диагноза: они могут появиться сломанные кости, опухоли и также помогают диагностировать такие заболевания легких, как туберкулез а также пневмония.Стоматологические рентгеновские лучи помогают стоматологу понять, что происходит в частях вашего рта — внутри зубов и десен, — которые они не могли бы увидеть иначе.

На фото: рентгеновский снимок зубов с помощью современных цифровых технологий. Это оборудование использует маломощные (и, следовательно, более безопасные) рентгеновские лучи, и вместо того, чтобы стоматологу приходилось проявлять старомодные фотографии, результаты почти мгновенно отображаются на экране его компьютера. Фото Мэтью Лотца любезно предоставлено ВВС США.

Есть предел тому, что врач может понять из двухмерной фотографии вашего трехмерного тела, особенно с таким количеством упакованного в таком маленьком пространстве, но Преодолеть это помогает технология 3D-сканирования.CT или CAT (компьютеризированная аксиальная томография) сканеры рисуют то, что эффективные трехмерные рентгеновские снимки на экранах за счет излучения тонких, как карандаш, лучей рентгеновских лучей через тело пациента и с помощью компьютерных технологий превращайте множество 2D-изображений в одно 3D-изображение.

Фото: типичный рентген грудной клетки. Этот (по-видимому) показывает пузыри эмфиземы в левом легком пациента, которые серьезно влияют на дыхание. Фото любезно предоставлено Национальным институтом сердца, легких и крови (NHLBI) и Национальные институты здоровья.

Поскольку рентгеновские лучи обладают высокой энергией, они могут повредить живые ткани при прохождении через это. С одной стороны, это означает, что рентгеновские лучи следует использовать осторожно и достаточно осторожно. выборочно — и рентгенологи (известные как рентгенологи) должны примите меры предосторожности по поводу поглощения слишком большого количества излучения во время их работа. Но с другой стороны, рентгеновские лучи также можно использовать для стерилизовать медицинское оборудование (потому что они уничтожают микробы) и убивать опухоли в лечении рака. Это известно как Рентгенотерапия (также называемая лучевой терапией и лучевой терапией).

Узнайте больше об использовании рентгеновских лучей в медицине от правительства США. Национальный институт биомедицинской визуализации и биоинженерии (NIBIB).

Безопасность

Фото: Использование цифрового рентгеновского оборудования (слева) для проверки содержимого подозрительный пакет (на полу справа). Фото Джонатана Помероя любезно предоставлено ВВС США.

рентгеновских снимков, которые показывают органы, скрытые внутри вашего тела, не менее полезны для проверка сумок при регистрации в аэропорту: рентгеновские лучи проходят сквозь мягкие материалы, такие как кожа и пластик, но заблокированы металлом в пистолеты, ножи и оружие.Обычно чемоданы и сумки поднимаются вверх. через большие сканеры на конвейерных лентах, с рентгеновскими снимками их содержимое мгновенно появляется на экранах компьютеров, изученных службой безопасности охранники. Компьютерная томография все чаще используется в сканерах в аэропортах, чтобы измерять плотность перевозимых в багаже ​​жидкостей; это имеет оказался быстрым и эффективным способом обнаружения некоторых видов взрывчатых веществ. Такие сканеры называются машинами CTX. и производятся такими компаниями, как GE InVision.

Промышленное применение

Фото: неразрушающий рентгеновский контроль — один из способов проверки самолетов без их разборки.Здесь самолет только что прошел испытания в облицованном свинцом ангаре на базе ВВС США Рэндольф в Техасе. Предупреждающие знаки, которые вы видите на двери, указывают на потенциальную опасность рентгеновских лучей. Фото Стива Туроу любезно предоставлено ВВС США.

Если вы можете использовать рентгеновские лучи для изучения проблем с легкими или сканирования багажа в аэропорту, почему бы не использовать его? аналогичным образом обнаруживать неисправности, скрывающиеся внутри машин? Это теория позади неразрушающий контроль, при котором инженеры просвечивают все виды промышленного оборудования, чтобы помочь им отследить такие вещи, как трещины и усталость металлических компонентов, которая в противном случае могла бы остаться незамеченной.Лопатки турбин в реактивных двигателях самолетов испытываются в этом способ убедиться, что у них нет проблем, которые могут вызвать они внезапно выходят из строя во время полета. Все виды других товаров также обычно изучается с помощью рентгеновских лучей. Картины маслом, например, часто рентгеновские лучи, чтобы доказать их подлинность (иногда обнаруживаются более ранние версии изображения или совершенно другие изображения одного художника на одном холсте).

Крошечные прецизионные рентгеновские лучи также могут использоваться в качестве микроскопических станков.В миниатюрные схемы интегральных схем (кремниевые чипы) теперь можно рисовать используя чрезвычайно точные пучки рентгеновских лучей, используя технику, называемую рентгеновской литографией. Световые лучи когда-то использовались для этой цели; Использование рентгеновских лучей, которые в тысячи раз тоньше, позволяет делать компоненты меньше, что, в свою очередь, делает микросхемы более компактными и мощными.

Научные исследования

Фото: Исследование полупроводниковых материалов с помощью рентгеновской спектроскопии. Фото Джима Йоста любезно предоставлено США DOE / NREL.

Рентгеновские лучи использовались не только в медицине, но и для изучения внутренних органов. структура материалов. Если вы выстрелите в кристалл рентгеновским лучом, атомы очень точно рассеивают луч, отбрасывая своего рода тень внутреннего узора кристалла, от которого вы можете измерить расстояние между одним атомом и его соседями. Это называется дифракцией рентгеновских лучей или Рентгеновская кристаллография, и благодаря британскому ученому Розалинда Франклина, он сыграл чрезвычайно важную роль в открытии структуры ДНК в 1950-х годах.

Астрономия

Фото: рентгеновское изображение Солнца, полученное с помощью телескопа мягкого рентгеновского излучения (SXT). Фото любезно предоставлено Центром космических полетов имени Годдарда НАСА (NASA-GSFC).

Мы привыкли смотреть в телескопы, чтобы видеть свет издалека. объекты — даже далеко в космос. Но не все телескопы работают Сюда. Радиотелескопы, например, больше похожи на гигантские спутниковые антенны, которые улавливают радиоволны, исходящие от этих далеких источников.Рентгеновские лучи также путешествуют в космосе, и мы можем изучать их аналогичным образом с помощью телескопов, настроенных на распознавать их частоту. К несчастью для астрономов, но, возможно, к счастью для нашего собственного здоровья, земные атмосфера поглощает рентгеновские лучи, исходящие из космоса, прежде чем они достигнут нашего поверхность планеты. Это означает, что мы должны изучить источники X лучи с телескопами, расположенными в космосе, вместо базирующихся здесь, на Земле. Узнайте больше на странице НАСА о рентгеновской астрономии.

Как производятся рентгеновские лучи?

Если вы читали нашу основную статью о свете, вы поймете, что видите вещи, когда они отражают световые лучи.В частности, отражение происходит, когда электроны в атомах внутри объектов перемещаются, чтобы поглощать, а затем повторно излучать свет энергия. Если вы хотите зажечь красный свет, вы можете светить фонариком на помидор, так что красная часть оригинального белого света в вашем Луч фонарика отражается обратно. Рентгеновские лучи производятся в более энергетическая версия того же процесса. Если вы хотите сделать рентгеновские снимки, вы просто запускаете луч действительно высокоэнергетических электронов (ускоренных с использованием высоковольтного источника электроэнергии) на участке металл (обычно вольфрам).Что отражается в этом случае, не свет и не электроны, а пучок рентгеновских лучей. В целом говоря, чем выше напряжение, которое вы используете, тем быстрее электроны уходят, тем энергичнее они врезаются в вольфрам, и тем выше энергия (и частота) производимых ими рентгеновских лучей.

Как были открыты рентгеновские лучи?

На фото: рентгеновский снимок руки его жены Вильгельмом Рентгеном. Обратите внимание на кольца! Фотография, предположительно, находится в общественном достоянии, любезно предоставлена ​​Национальной библиотекой медицины изображений из коллекции истории медицины (NLM) и Национальными институтами здравоохранения.

Вот краткая история рентгеновских лучей с момента их открытия в конце 19-го века. века, до наших дней:

19 век

• 1895: немецкий физик Вильгельм Рентген (1845–1923) открывает рентгеновские лучи во время экспериментов. с катодными лучами (так назывались электронные лучи) в стакане трубка. Рентгеновские лучи просачиваются через стекло в ближайший картон. коробку, в которой делают бумагу, покрытую флуоресцентным материалом, свечение. Рентген не знает, что это за лучи, поэтому он называет их «рентгеновскими лучами» (X означает имя, обычно присваиваемое неизвестным величинам в математической проблемы).Это открытие приносит ему самое первое Нобелевская премия по физике 1901 г.
• 1896: Вдохновленный этим открытием, плодовитый американский изобретатель Томас Эдисон (1847–1931) разработал устройство для просмотра рентгеновских лучей. называется флюороскоп.

20 век

• 1906: Чарльз Баркла (1877–1944), британский физик, показал, что рентгеновские лучи могут быть поляризованы подобно лучам света. Это обеспечивает важное доказательство того, что рентгеновские лучи по сути похожи только на световые волны разной длины волны и частоты.
• 1912: немецкий физик Макс фон Лауэ (1879–1960) обнаруживает, что может измерять длину волны рентгеновских лучей, пропуская их через кристаллы, что примерно подтверждает длина волны рентгеновского излучения и регулярная атомная природа кристаллов.
• 1913-1914: британский физик Уильям Генри Брэгг (1862-1942) и его сын. (Уильям) Лоуренс Брэгг (1890–1971) эффективно изменить этот эксперимент, показывая, как рентгеновские лучи известной длины волны могут быть использованы для измерять межатомные расстояния в кристаллах и развивать область рентгеновской кристаллографии.За это, они получают Нобелевскую премию по физике 1915 года.
• 1913: американский физик Уильям Дэвид Кулидж (1873–1975) разрабатывает практичный рентгеновский аппарат. Известная как трубка Кулиджа, это длинная стеклянная банка с электронным лучом и металлической мишенью внутри. Когда луч попадает в цель, генерируются рентгеновские лучи. Повышение напряжения производит более быстрые и энергичные рентгеновские лучи. с более высокими частотами и более короткими длинами волн. Патенты Кулиджа его изобретение в 1916 году. Большинство рентгеновских аппаратов и по сей день работают именно так.
• 1922: Артур Х. Комптон (1892–1962), другой американский физик, изучает отражение рентгеновских лучей от полированного стекла и измеряет их длину волны. очень точно. Он обнаруживает явление, которое теперь называется эффектом Комптона (или комптоновским рассеянием): рассеянные рентгеновские лучи имеют меньшую энергию, чем частицы в исходном пучке, что свидетельствует о корпускулярной природе электромагнитного излучения.
• 1953: Фрэнсис Крик (1916–2004) и Джеймс Д. Уотсон (1928–) определить структуру ДНК с помощью рентгеновских дифракционных изображений, сделанных Розалинд Франклин (1920–1958).
• 1972: Британский инженер-электронщик Годфри Хаунсфилд (1919–2004) изобретает компьютерный томограф, который делает трехмерные изображения внутренней части тело человека с помощью тонких рентгеновских лучей.
• 1980-е: Предлагаются мощные рентгеновские лазеры, которые производят рентгеновские лучи в процессе стимулированное излучение (когда атомы заставляют излучать излучение точным образом, постоянно «накачивая» их энергией в пространство между двумя параллельными зеркалами).
• 1999: Спейс шаттл запускает Рентгеновская обсерватория Чандра — самый чувствительный рентгеновский телескоп на сегодняшний день.

21 век

• 2000-е: КТ-сканеры используются для повышения безопасности багажа в аэропортах.
• 2009: Ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC, Менло-Парк, Калифорния, создают мощный рентгеновский лазер, описанный как «Самый яркий в мире источник рентгеновского излучения».
• 2018: Исследователи из Новой Зеландии разработали медицинский сканер, который может производить цветные трехмерные рентгеновские лучи человеческого тела.
• 2019: сингапурские ученые демонстрируют, как кристаллы перовскита могут стать лучшими детекторами рентгеновского излучения.

Медицинская рентгенография | FDA

Описание

Медицинская визуализация позволила улучшить диагностику и лечение множества заболеваний у детей и взрослых.

Существует много типов — или модальностей — процедур медицинской визуализации, в каждой из которых используются разные технологии и методы.Компьютерная томография (КТ), рентгеноскопия и радиография («обычный рентгеновский снимок», включая маммографию) используют ионизирующее излучение для создания изображений тела. Ионизирующее излучение — это форма излучения, которая обладает достаточной энергией, чтобы потенциально вызвать повреждение ДНК и может повысить риск развития рака на протяжении всей жизни человека.

КТ, рентгенография и рентгеноскопия работают по одному и тому же основному принципу: рентгеновский луч проходит через тело, где часть рентгеновских лучей либо поглощается, либо рассеивается внутренними структурами, а оставшаяся рентгенограмма передается на детектор (например,g., фильм или экран компьютера) для записи или дальнейшей обработки на компьютере. Эти экзамены различаются по своему назначению:

• Рентгенография — записывается одно изображение для последующей оценки. Маммография — это особый вид рентгенографии для визуализации внутренних структур груди.
• Рентгеноскопия — непрерывное рентгеновское изображение отображается на мониторе, что позволяет в реальном времени контролировать процедуру или прохождение контрастного вещества («красителя») через тело. Рентгеноскопия может привести к относительно высоким дозам облучения, особенно для сложных интервенционных процедур (таких как размещение стентов или других устройств внутри тела), которые требуют проведения рентгеноскопии в течение длительного периода времени.
• CT — многие рентгеновские изображения записываются при перемещении детектора вокруг тела пациента. Компьютер преобразует все отдельные изображения в изображения поперечного сечения или «срезы» внутренних органов и тканей. КТ-исследование требует более высокой дозы облучения, чем обычная рентгенография, потому что КТ-изображение реконструируется по множеству отдельных рентгеновских проекций.

Преимущества / риски

Льготы

Открытие рентгеновских лучей и изобретение компьютерной томографии представляет собой крупный прогресс в медицине.Рентгеновские снимки признаны ценным медицинским инструментом для самых разных обследований и процедур. Привыкли к:

• неинвазивно и безболезненно помогают диагностировать заболевание и контролировать терапию;
• поддерживают планирование медикаментозного и хирургического лечения; и
• направляют медицинский персонал, когда он вводит катетеры, стенты или другие устройства внутрь тела, лечит опухоли или удаляет тромбы или другие засорения.

Риски

Как и во многих других областях медицины, существуют риски, связанные с использованием рентгеновской визуализации, при которой для получения изображений тела используется ионизирующее излучение.Ионизирующее излучение — это форма излучения, обладающая достаточной энергией, чтобы потенциально вызвать повреждение ДНК. Риски от воздействия ионизирующего излучения включают:

• небольшое увеличение вероятности того, что у человека, подвергшегося облучению рентгеновскими лучами, в более позднем возрасте разовьется рак. (Общую информацию для пациентов и медицинских работников по выявлению и лечению рака можно получить в Национальном институте рака.)
• тканевые эффекты, такие как катаракта, покраснение кожи и выпадение волос, которые возникают при относительно высоких уровнях радиационного воздействия и редко встречаются при многих типах визуализационных исследований.Например, обычное использование компьютерного томографа или обычного рентгенографического оборудования не должно приводить к тканевым эффектам, но доза на кожу от некоторых длительных и сложных процедур интервенционной рентгеноскопии может в некоторых обстоятельствах быть достаточно высокой, чтобы вызвать такие эффекты.

Другой риск рентгеновской визуализации — возможные реакции, связанные с внутривенным введением контрастного вещества или «красителя», который иногда используется для улучшения визуализации.

Риск развития рака при воздействии радиации на медицинские изображения, как правило, очень мал и зависит от:

• доза облучения — Пожизненный риск рака увеличивается, чем больше доза и чем больше рентгеновских исследований проходит пациент.
• возраст пациента. Пожизненный риск рака выше для пациента, получившего рентгеновские лучи в более молодом возрасте, чем для пациента, получившего рентгеновские лучи в более старшем возрасте.
• Пол пациента. Женщины подвергаются несколько более высокому риску развития радиационно-ассоциированного рака в течение жизни, чем мужчины, после получения такого же облучения в одном и том же возрасте.
• область тела — Некоторые органы более радиочувствительны, чем другие.

Приведенные выше утверждения являются обобщениями, основанными на научном анализе больших наборов данных о населении, например о выживших, подвергшихся облучению от атомной бомбы.Один из отчетов о таких анализах — «Риски для здоровья от воздействия низких уровней ионизирующего излучения: BEIR VII, фаза 2» (Комитет по оценке рисков для здоровья от воздействия низких уровней ионизирующего излучения, Национальный исследовательский совет). Хотя конкретные люди или случаи могут не вписываться в такие обобщения, они по-прежнему полезны для разработки общего подхода к радиационной безопасности медицинской визуализации путем выявления групп риска или процедур с повышенным риском.

Поскольку радиационные риски зависят от воздействия радиации, знание типичных радиационных воздействий, связанных с различными визуализационными исследованиями, полезно для общения между врачом и пациентом.(Для сравнения доз облучения, связанных с различными процедурами визуализации, см .: Эффективные дозы в радиологии и диагностической ядерной медицине: Каталог)

Медицинское сообщество подчеркнуло снижение дозы облучения при КТ из-за относительно высокой дозы облучения при КТ-исследованиях (по сравнению с радиографией) и их более широкого использования, как сообщается в отчете № 160 Национального совета по радиационной защите и измерениям (NCRP). Поскольку при типичном использовании многих устройств рентгеновской визуализации (включая компьютерную томографию) эффекты на ткани крайне редки, основной проблемой радиационного риска для большинства визуализационных исследований является рак; однако длительное время воздействия, необходимое для сложных интервенционных рентгеноскопических исследований, и, как следствие, высокие дозы на кожу, могут привести к поражению тканей даже при правильном использовании оборудования.Для получения дополнительной информации о рисках, связанных с определенными типами рентгеновских исследований, посетите веб-страницы КТ, рентгеноскопии, рентгенографии и маммографии.

Баланс между выгодами и рисками

Хотя польза от клинически приемлемого рентгеновского исследования, как правило, намного превышает риск, следует предпринять усилия, чтобы минимизировать этот риск за счет уменьшения ненужного воздействия ионизирующего излучения. Чтобы снизить риск для пациента, все обследования с использованием ионизирующего излучения следует проводить только тогда, когда это необходимо для ответа на медицинский вопрос, лечения заболевания или руководства процедурой.Если есть медицинская необходимость в конкретной процедуре визуализации и другие исследования без или с меньшим количеством излучения являются менее подходящими, тогда преимущества превышают риски, и соображения радиационного риска не должны влиять на решение врача о проведении исследования или решение пациента о проведении исследования. процедура. Однако при выборе настроек оборудования для минимизации радиационного облучения пациента всегда следует соблюдать принцип «разумно достижимого минимума» (ALARA).

Факторы, влияющие на пациента, очень важно учитывать в этом балансе преимуществ и рисков.Например:

• Поскольку более молодые пациенты более чувствительны к радиации, следует проявлять особую осторожность в снижении радиационного воздействия на педиатрических пациентов при всех типах рентгеновских исследований (см. Веб-страницу «Педиатрическая рентгенография»).
• Следует проявлять особую осторожность при визуализации беременных пациенток из-за возможных последствий радиационного воздействия на развивающийся плод.
• Польза от возможного обнаружения заболевания должна быть тщательно сбалансирована с рисками скринингового исследования на здоровых бессимптомных пациентах (дополнительная информация о КТ-скрининге доступна на веб-странице КТ).

Информация для пациентов

Рентгенологические исследования (КТ, рентгеноскопия и рентгенография) следует выполнять только после тщательного рассмотрения потребностей пациента в отношении здоровья. Их следует выполнять только в том случае, если лечащий врач считает их необходимыми для ответа на клинический вопрос или для руководства лечением заболевания. Клиническая польза от приемлемого с медицинской точки зрения рентгеновского исследования перевешивает небольшой радиационный риск. Однако следует предпринять усилия, чтобы минимизировать этот риск.

Вопросы, которые следует задать своему врачу

Пациенты и родители детей, проходящих рентгеновское обследование, должны быть хорошо проинформированы и подготовлены:

• Отслеживание историй медицинской визуализации в рамках обсуждения с лечащим врачом, когда рекомендуется новое обследование (см. Карту записи медицинских снимков пациента Image Wisely / FDA и карту «Записи медицинских снимков моего ребенка» от Alliance for Radiation Безопасность в педиатрической визуализации).
• Информировать своего врача, если они беременны или думают, что могут быть беременны.
• Спросить лечащего врача о преимуществах и рисках процедур визуализации, таких как:
  • Как результаты обследования будут использоваться для оценки моего состояния или направления моего лечения (или лечения моего ребенка)?
  • Существуют ли альтернативные экзамены, в которых не используется ионизирующее излучение, которые одинаково полезны?
• Запрос в центр визуализации:
  • Если используются методы снижения дозы облучения, особенно для уязвимых групп населения, таких как дети.
  • О любых дополнительных шагах, которые могут потребоваться для выполнения визуализационного исследования (например, введение перорального или внутривенного контрастного вещества для улучшения визуализации, седативного эффекта или расширенной подготовки).
  • Если объект аккредитован. (Аккредитация может быть доступна только для определенных типов рентгеновских изображений, таких как КТ.)

Информационные ссылки FDA для пациентов:

Доступна обширная информация о типах рентгеновских исследований, заболеваниях и состояниях, при которых используются различные типы рентгеновских изображений, а также о рисках и преимуществах рентгеновской визуализации.Следующие веб-сайты не поддерживаются FDA:

Информация для медицинских работников

Принципы радиационной защиты: обоснование и оптимизация

Как подчеркивается в его Инициативе по сокращению ненужного радиационного облучения от медицинских изображений, FDA рекомендует, чтобы специалисты по визуализации следовали двум принципам радиационной защиты пациентов, разработанным Международной комиссией по радиологической защите (Публикация 103, Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите 2007 г. Protection; Публикация 105, Радиологическая защита в медицине):

1. Обоснование: Следует оценить, что процедура визуализации приносит больше пользы (например,g., диагностическая эффективность изображений), чем вред (например, ущерб, связанный с радиационно-индуцированным раком или тканевыми эффектами) для отдельного пациента. Поэтому все обследования с использованием ионизирующего излучения следует проводить только в случае необходимости ответить на медицинский вопрос, вылечить заболевание или направить процедуру. Перед тем, как направить пациента на какое-либо рентгеновское обследование, следует тщательно изучить клинические показания и историю болезни пациента.
2. Оптимизация: При рентгенологических исследованиях следует использовать методы, адаптированные для введения минимальной дозы облучения, обеспечивающей качество изображения, достаточное для диагностики или вмешательства (т.е., дозы облучения должны быть «разумно достижимо низкими» (ALARA)). Используемые технические факторы следует выбирать на основе клинических показаний, размера пациента и анатомической области сканирования; и оборудование следует надлежащим образом обслуживать и проверять.

Хотя направляющий врач несет основную ответственность за обоснование, а группа визуализации (например, визуализатор, технолог и медицинский физик) несет основную ответственность за оптимизацию обследования, общение между направляющим врачом и группой визуализации может помочь гарантировать, что пациент получит соответствующее обследование при оптимальной дозе облучения.Обеспечение качества на предприятии и обучение персонала с упором на радиационную безопасность имеют решающее значение для применения принципов радиационной защиты при рентгеновских исследованиях.

Осведомленность и общение с пациентом необходимы для радиационной защиты. Как подчеркивалось на ежегодном собрании Национального совета по радиационной защите и измерениям 2010 г., посвященном информированию о радиационных преимуществах и рисках при принятии решений [протоколы, опубликованные в Health Physics , 101 (5), 497–629 (2011)], в которых сообщается о рисках Облучение пациентов и особенно родителей маленьких детей, проходящих визуализационное обследование, создает особые проблемы.Кампании Image Wisely и Image Gently, сайт МАГАТЭ по радиационной защите пациентов и другие ресурсы, перечисленные ниже, предоставляют инструменты, которые пациенты, родители и медицинские работники могут использовать, чтобы лучше узнать о рисках и преимуществах медицинской визуализации с использованием ионизирующего излучения.

Общие рекомендации

FDA рекомендует медицинским работникам и администраторам больниц принять особые меры для снижения ненужного радиационного облучения, выполнив следующие действия:

• Направляющие врачи должны:
  • Получите знания о принципах радиационной безопасности и о том, как донести их до пациентов.
  • Обсудите обоснование обследования с пациентом и / или родителем, чтобы убедиться, что они понимают преимущества и риски.
  • Уменьшить количество ненадлежащих направлений (т. Е. Улучшить обоснованность рентгеновских исследований) с помощью:

1. определение необходимости обследования для ответа на клинический вопрос;

2. рассмотрение альтернативных обследований, которые требуют меньшего или нулевого воздействия радиации, таких как УЗИ или МРТ, если это целесообразно с медицинской точки зрения; и

3.проверка истории болезни пациента, чтобы избежать дублирования обследований.

• Бригады визуализации (например, врач, радиолог, медицинский физик) должны:
  • Пройдите обучение по вопросам радиационной безопасности для конкретного оборудования, используемого на их предприятии, в дополнение к базовому непрерывному образованию по этой теме.
  • Разработайте протоколы и схемы методик (или используйте те, которые доступны на оборудовании), которые оптимизируют экспозицию для данной клинической задачи и группы пациентов (см. Также веб-страницу «Педиатрическая рентгенография»).По возможности используйте инструменты для снижения дозы. Если возникают вопросы, обратитесь к производителю за помощью о том, как правильно и безопасно использовать устройство.
  • Проводите регулярные тесты контроля качества, чтобы убедиться, что оборудование работает должным образом.
  • В рамках программы обеспечения качества, в которой особое внимание уделяется управлению облучением, следует контролировать дозы, получаемые пациентами, и проверять дозы в учреждении на соответствие диагностическим референсным уровням, если таковые имеются.
• Администрация больницы должна:
  • Спросите о доступности функций снижения дозы и конструктивных особенностей для использования с особыми группами пациентов (т.е. педиатрических пациентов) при принятии решения о покупке.
  • Обеспечить соответствующую квалификацию и обучение (с акцентом на радиационную безопасность) медицинского персонала, использующего рентгеновское оборудование.
  • Убедитесь, что принципы радиационной защиты включены в общую программу обеспечения качества предприятия.
  • Зарегистрируйте свое учреждение в программе аккредитации для определенных методов визуализации, если они доступны.

Информация для лечащего врача

Ненужное облучение может быть результатом процедур медицинской визуализации, которые не оправданы с медицинской точки зрения с учетом признаков и симптомов пациента, или когда возможно альтернативное обследование с более низкой дозой.Даже если обследование оправдано с медицинской точки зрения, без достаточной информации об истории болезни пациента, направляющий врач может без необходимости назначить повторение процедуры визуализации, которая уже была проведена.

Клиницисты могут управлять обоснованием, используя основанные на фактах критерии направления к специалистам для выбора наиболее подходящей процедуры визуализации для конкретных симптомов или медицинского состояния пациента. Критерии направления для всех типов изображений в целом и для изображений сердца в частности предоставляются, соответственно, Американским колледжем радиологии и Американским колледжем кардиологов.Кроме того, Центры услуг Medicare и Medicaid оценивают влияние надлежащего использования расширенных услуг визуализации посредством использования систем поддержки принятия решений в своей демонстрации Medicare Imaging Demonstration, которая тестирует использование автоматизированных систем поддержки принятия решений, включающих критерии направления. Международное агентство по атомной энергии опубликовало информацию для практикующих врачей.

Еще одним важным аспектом обоснования является использование рекомендаций по отбору.Информация, относящаяся к CT, доступна на веб-странице CT.

Информация для группы визуализации

Доза облучения пациента считается оптимальной, когда изображения адекватного качества для желаемой клинической задачи создаются с наименьшим количеством излучения, которое считается разумно необходимым. Учреждение может использовать свою программу обеспечения качества (QA) для оптимизации дозы облучения для каждого вида рентгеновских исследований, процедур и задач медицинской визуализации, которые оно выполняет. Размер пациента является важным фактором, который следует учитывать при оптимизации, поскольку более крупным пациентам обычно требуется более высокая доза облучения, чем маленьким пациентам, чтобы создавать изображения того же качества.

Обратите внимание, что может существовать ряд оптимизированных настроек экспозиции в зависимости от возможностей оборудования для визуализации и требований врача к качеству изображения. Радиационное облучение может быть оптимизировано должным образом для одного и того же исследования и размера пациента в двух учреждениях (или на двух разных моделях оборудования для визуализации), даже если дозы облучения не идентичны.

Одним из важных аспектов программы обеспечения качества является регулярный и систематический мониторинг дозы облучения и выполнение последующих действий, когда дозы считаются аномально высокими (или низкими).Вот основы мониторинга доз и последующего наблюдения QA: